關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器故障維修二例

潘則文

杭州市中醫(yī)院 （浙江杭州 310000）

關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器可通過連續(xù)被動(dòng)活動(dòng)加速患者關(guān)節(jié)軟骨及周圍韌帶、肌腱的愈合和再生，主要用于關(guān)節(jié)松解術(shù)、關(guān)節(jié)置換術(shù)、韌帶修復(fù)及各種原因引起的關(guān)節(jié)周圍肌力減退，腦卒中引起的膝關(guān)節(jié)疼痛、痙攣，燒傷后因瘢痕增生或制動(dòng)引起的關(guān)節(jié)僵硬、活動(dòng)度下降、肌力下降等病癥。本研究介紹了關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器的主要功能及操作流程，并分享故障維修2 例，通過觀察法、替換法及排除法等分析方法，準(zhǔn)確查找故障原因，更換故障配件，快速排除故障，縮短臨床停機(jī)時(shí)間。

1 主要功能及使用流程

關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器是基于滑膜關(guān)節(jié)持續(xù)被動(dòng)活動(dòng)理論而研制的儀器，啟動(dòng)運(yùn)行后可帶動(dòng)患者關(guān)節(jié)附近肌群做伸展和彎曲運(yùn)動(dòng)，盡可能接近自然的運(yùn)動(dòng)軌跡，使關(guān)節(jié)內(nèi)的壓力出現(xiàn)有規(guī)律的變化，清除由于關(guān)節(jié)出血或其他炎性組織產(chǎn)生的關(guān)節(jié)積液，避免關(guān)節(jié)組織出現(xiàn)纖維化，促進(jìn)關(guān)節(jié)附近血管的血液循環(huán)，緩解下肢關(guān)節(jié)手術(shù)后的疼痛，加快關(guān)節(jié)處損傷軟骨、肌腱、韌帶和滑膜等的修復(fù)[1]。

儀器的使用流程如下：將儀器置于患者感覺較舒服的位置（通常在病床上），測量其股骨長度，通過旋轉(zhuǎn)螺釘調(diào)整大腿支架至測量值，推動(dòng)腳板架至適宜位置，并旋緊旋鈕固定，打開電源開關(guān)，儀器開機(jī)自檢無誤后，簡易操作面板上的黃色指示燈亮起，說明儀器可正常運(yùn)行。通過面板上的彎曲和伸展旋鈕，可調(diào)整關(guān)節(jié)彎曲和伸展的角度，伸縮范圍在-5°～115° 之間，設(shè)定好所需角度，再通過速度旋鈕調(diào)節(jié)儀器運(yùn)行速度，最大速度為每分鐘運(yùn)行145°（標(biāo)準(zhǔn)股骨長），最小速度為每分鐘運(yùn)行40°（標(biāo)準(zhǔn)股骨長）。設(shè)置好角度和速度（運(yùn)行或靜止?fàn)顟B(tài)下均可設(shè)置），按下智能控制手柄，儀器啟動(dòng)，再次按下控制開關(guān)，儀器停止，為了最大限度確保安全性，控制手柄必須始終交至患者手中。手柄、操作面板和運(yùn)行部分見圖1。

圖1 儀器主要結(jié)構(gòu)

2 維修實(shí)例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

打開電源開關(guān)，按智能控制手柄，儀器無反應(yīng)。

2.1.2 故障分析與處理

查看儀器外觀，并無異常，打開電源開關(guān)，操作面板的黃色指示燈不停閃爍，且按下智能控制手柄，儀器無任何反應(yīng)。將故障視頻發(fā)送至廠家，廠家提示黃色指示燈閃爍為7 次。經(jīng)查閱指示燈故障代碼確定為智能控制手柄故障。指示燈閃爍次數(shù)不同對應(yīng)的故障代碼指示如下：1 次為角度測量功能失效，2 次為無運(yùn)動(dòng)，3 次為電機(jī)消耗過大或短路，4 次為馬達(dá)印制電路板供電但功率為0，5 次為運(yùn)行時(shí)間≥2 000 h，6 次為供電不足，7 次為智能控制手柄故障。

仔細(xì)觀察指示燈閃爍規(guī)律，只觀察到一閃一閃，并未發(fā)現(xiàn)明顯間隔，無法判別閃爍情況，但據(jù)廠家推測應(yīng)該為智能手柄故障。于是，拆開儀器后蓋，測量手柄是否故障，將手柄插頭從主板插座上拔出，使用萬用表通斷擋測試，按下按鍵萬用表接通，放開按鍵則斷開，故判斷手柄未發(fā)生故障，導(dǎo)線之間亦不存在短路。為了明確指示燈故障代碼是否為主板芯片故障，決定人為制造1 個(gè)故障，觀察儀器是否改變指示燈故障提示，從而確定是否為主板芯片故障。儀器內(nèi)部工作結(jié)構(gòu)框架見圖2。因?yàn)樵搩x器由220 V 電源線接入開關(guān)電源，經(jīng)過開關(guān)電源板變壓后輸出直流12 V 為主板供電，所以斷開12 V 電源線，再外接1 個(gè)9 V 直流電源，發(fā)現(xiàn)主板指示燈閃爍改變，且可明顯觀察到指示燈閃爍次數(shù)為6 次，指示主板供電不足，符合指示燈故障代碼規(guī)律，由此推斷，主板芯片并無問題，考慮最初觀察到指示燈一閃一閃可能為閃爍1 次，指示故障為角度測量功能失效。

圖2 儀器內(nèi)部工作結(jié)構(gòu)框架

角度傳感器是1 個(gè)阻值為10 kΩ 的電位器，首先拔下電位器插在主板上的連接線，觀察發(fā)現(xiàn)連接線另一頭為黑、紅、白3 根引線焊接在電位器上，測量紅線與黑線、紅線與白線、白線與黑線之間的電阻阻值分別為10.3、10.0、0.5 kΩ，沿1 個(gè)方向緩慢旋轉(zhuǎn)電位器，測量白線與黑線之間的阻值，觀察到萬用表的讀數(shù)出現(xiàn)跳動(dòng)，未平穩(wěn)地朝1 個(gè)方向變化，說明電位器的活動(dòng)觸點(diǎn)接觸不良，找到1 個(gè)同樣阻值的電位器（圖3），測量發(fā)現(xiàn)1、2 腳，2、3 腳，1、3 腳之間的阻值分別為2.83、10.53、8.02 kΩ，將新的電位器焊接在主板接角度傳感器的插座上，按下智能控制手柄，發(fā)現(xiàn)操作面板的黃色指示燈不再閃爍且儀器可正常啟動(dòng)，由此判定為角度傳感器故障。

圖3 替換的電位器

更換新的角度傳感器后，因?yàn)槠湓瓉砘瑒?dòng)轉(zhuǎn)軸位置相對應(yīng)的角度已更改，所以需矯正角度，即在啟動(dòng)前將伸展、彎曲角度旋鈕分別旋至-5°、115°。按下智能控制手柄，觀察角度傳感器在伸展?fàn)顟B(tài)下指向的最小角度，如未達(dá)到所需角度，將固定角度傳感器的3 顆螺釘旋開至可松動(dòng)即可順時(shí)針或逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)角度（注意需完全關(guān)閉儀器才可旋轉(zhuǎn)），調(diào)整到最小角度-5°，將3 顆螺釘擰緊即可。彎曲狀態(tài)下的115°通過調(diào)節(jié)主板上的藍(lán)色定位器實(shí)現(xiàn)（圖4），順時(shí)針調(diào)大角度，逆時(shí)針調(diào)小角度，緩慢調(diào)節(jié)至最大角度為115°即可。角度調(diào)節(jié)完成后儀器在應(yīng)用于患者前需保證充足的運(yùn)行時(shí)間，開機(jī)自檢運(yùn)行一段時(shí)間未出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，設(shè)備功能完好，未再出現(xiàn)故障。

圖4 儀器主板

由于關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器為I 類B 型設(shè)備，在更換配件維修后需進(jìn)行電氣安全質(zhì)控檢測，要求儀器絕緣電阻可達(dá)到10 MΩ 以上，外殼漏電流應(yīng)小于0.5 mA。使用醫(yī)用電氣設(shè)備電氣安全分析儀對已完成維修的關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器進(jìn)行質(zhì)控檢查。正常情況下，電氣安全質(zhì)控檢測分為電源和應(yīng)用2 部分。電源部分需檢測保護(hù)接地阻抗、絕緣阻抗（電源—地）、對地漏電流（正常狀態(tài)）、外殼漏電流（正常狀態(tài)）、外殼漏電流（地線斷開）。應(yīng)用部分需檢測患者漏電流（交流，正常狀態(tài)及斷開地線）及輔助漏電流（交流，正常狀態(tài)及斷開地線）。由于關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器不含接觸患者的心電導(dǎo)聯(lián)線應(yīng)用部分，因此，只需檢測電源部分參數(shù)即可。電氣和功能參數(shù)滿足《醫(yī)療設(shè)備通用電氣安全質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范》的要求，均在允許值范圍內(nèi)，做好通用電氣質(zhì)控檢測原始記錄，確保儀器電氣和功能完好，通知臨床使用人員取回完修設(shè)備，并告知其注意觀察后續(xù)是否再出現(xiàn)問題。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

設(shè)定伸展、彎曲角度分別為0°、70°，但按下智能控制按鈕后，儀器彎曲或伸展?fàn)顟B(tài)無法運(yùn)行到指定角度，且每次運(yùn)行角度均相同。

2.2.2 故障分析與處理

查看儀器，未發(fā)現(xiàn)故障指示燈閃爍，且處于常亮狀態(tài)。根據(jù)具體使用情況，導(dǎo)致此故障有3 種可能的原因：（1）因擱置腿部的支撐架上設(shè)有2 個(gè)為避免腿部移位的綁帶，若在運(yùn)行過程中未固定好綁帶，其滑至支撐架上安裝角度傳感器的縫隙里，便會(huì)影響角度傳感器的阻值變化，從而無法到達(dá)指定角度，此時(shí)重新固定綁帶即可。（2）因儀器大腿和小腿的支撐架長度需根據(jù)患者實(shí)際情況調(diào)整，均設(shè)有長度調(diào)節(jié)范圍，若臨床操作人員操作不規(guī)范，未按照正常操作流程調(diào)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致大腿腿桿和小腿腿桿過緊，無法達(dá)到指定角度，此時(shí)調(diào)整腿架長度即可。（3）儀器的角度傳感器固定于大腿架和小腿架連接處，且通過1 根連接線與主板相連，由于連接線位于儀器外表，在儀器長期運(yùn)動(dòng)過程中，連接線受力拉動(dòng)角度傳感器可能會(huì)使固定角度傳感器的3 顆螺釘出現(xiàn)松動(dòng)情況，從而影響電位器的阻值，此時(shí)調(diào)整角度后重新旋緊螺釘即可。

3 小結(jié)

本研究通過介紹2 例關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器的故障處理過程，闡述了相關(guān)維修思路。醫(yī)療設(shè)備工程師在維修儀器過程中若遇到問題，可與廠家技術(shù)人員進(jìn)行交流，但其并未實(shí)地查看儀器故障，還需工程師根據(jù)實(shí)際情況判斷，不能盲目根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判定故障；同時(shí)，需了解儀器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及常見故障處理方法，以快速解決問題，保障儀器正常運(yùn)行。此外，關(guān)節(jié)鍛煉運(yùn)動(dòng)器維修后還需注意進(jìn)行電氣安全檢測，只有通過安全檢測才可重新投入使用，確?；颊叩氖褂冒踩?。